实时温度测量实训报告.docx

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1、姓名:学号:班级:实时温度测量实训报告*frjrrjrj*J22222*rrjrjrr浙江绍兴2010年12月第一章方案认证及确定温度传感器将温度信息变换为模拟电压信号后，将电压信号放大到单片机可以处理的范围内，经过低通滤波，滤掉干扰信号送入单片机。单片机将检测到的温度信息与设定值进行比较，如果检测值高于设定值，则启动制冷系统，降低环境温度；同理，如果检测值低于设定值，则启动加热系统，提高环境温度，达到控制温度的目的。该单片机温度控制系统是以AT89C51单片机为控制核心，用温度传感器DS18B20进行温度采集。整个系统硬件部分包括温度检测系统、A/D转换、单片机、I/O设备、控制执行系统等。

2、单片机温度控制系统控制框图如下所示：第二章硬件设计2.1 原理图Proteus仿真结果显示:2.2 原理图说明设计中,使用AT89C51的P1.0管脚接收由温度传感器送出的数字温度信号;管脚P0.0P0.7用于输出温度各位上的数字，连接1ED数码管，作为显示内容;P2.0P2.2管脚作为1ED数码管轮流显示的控制信号的输出端；P3.0作为温度越界判据的信号输出的端。单片机的外围设备包括：时钟振荡器、DS18B2O数字温度传感器、温度显示设备和高温制冷电机等。用DS18820测量温度，在其内部就能进行A/D转换，输出数字量与单片机直接通讯，无需外加A/D转换器，转换速度快，降低了成本，而且简化了

3、电路,提高了系统的集成度，使其满足了最简的要求。这个温度传感器稍加改良，配合半导体制冷器还能实现高精度的温度控制功能。2.3 主要元器件介绍2.3.1 数字温度传感器DS18B20主要特性：全数字温度转换及输出。先进的单总线数据通信。最高12位分辨率，精度可达土0.5摄氏度。12位分辨率时的最大工作周期为750亳秒。可选择寄生工作方式。检测温度范围为-55C125oC(-67oF+257F)内置EEPRoM,限温报警功能。64位光刻ROM,内置产品序列号，方便多机挂接。多样封装形式，适应不同硬件系统。2.3.2 DS18B20的封装结构DA11AS18B20123NC匚NC匚VddDQ匚876

4、5DA11AS18B201234NCNCNCGND8-Pin150mi1SO(DS18B20Z)DQt=NC=NC二GNDC=876518B20O1234=Vdd=NCZZINCZNC(BoTTOMVIEw)TO-92(DS18B20)8-PinSOP(DS18B20U)2.3.3 DS18B20工作原理及应用DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之前我们有必要了解18B20的内部存储器资源。18B20共有三种形态的存储器资源，它们分别是：ROM只读存储器，用于存放DS18B20ID编码

5、，其前8位是单线系列编码（DS18B20的编码是19H）,后面48位是芯片唯一的序列号，最后8位是以上56的位的CRC码（冗余校验）。数据在出产时设置不由用户更改。DS18B20共64位ROMoRAM数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20共9个字节RAM,每个字节为8位。第1、2个字节是温度转换后的数据值信息,第3、4个字节是用户EEPRoM（常用于温度报警值储存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。第5个字节则是用户第3个EEPRoM的镜像。第6、7、8个字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的，同样也是内部温度转换、计算的暂存单元。第9个字节为

6、前8个字节的CRC码。EEPROM非易失性记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据,DS18B20共3位EEPRoM,并在RAM都存在镜像，以方便用户操作。第三章软件设计3.1程序框图3.2程序清单ORGOOOOHEQU29HTEMPER_1TEMPER_HEQU28HF1AG1EQU38HA_BITEQU20HB_BITEQU21HTJEQU70HDQEQUP2.7MAIN1:1CA11GET.TEMPERMOVA,29HMOVC,40HRRCAMOVC,41HRRCAMOVC,42HRRCAMOVC,43HRRCAMOV29H,AMOVA,TJCJNEA,#0,MA1

7、N2C1RP1.7MOVTJ,#1AJMPMAIN3MAIN2:CJNEA,#1,MAIN3SETBP1.7MOVTJ,#0MA1N3:1CA11DISP1AYAJMPMAIN1INIT_1820:SETBDQNOPC1RDQMOVR1,#3TSR1:MOVRO,#107DJNZR0,$DJNZR1,TSR1SETBDQNOPNOPNOPMOVR0,#25HTSR2:JNBDQ,TSR3DJNZR0,TSR2UMPTSR4TSR3:SETBF1AG1UMPTSR5TSR4:C1RF1AG1UMPTSR7TSR5:MOVR0,#117TSR6:DJNZR0,TSR6TSR7:SETBDQRETG

8、ET_TEMPER:SETBDQ1CA11INIT_1820JBF1AG1,TSS2RETTSS2:MOVA,#OCCH1CA11WRITE_1820MOVA,#44H1CA11WRITE_18201CA11DISP1AY1CA11INIT_1820MOVA,#OCCH1CA11WRITE_1820MOVA,#OBEH1CA11WRITE_18201CA11READ_18200RETWRITE._1820:MOVR2,#8C1RCWRI:C1RDQMOVR3,#6DJNZR3,$RRCAMOVDQ,CMOVR3,#23DJNZR3,$SETBDQNOPDJNZR2,WR1SETBDQRETRE

9、AD_18200:MOVR4,#2MOVR1,#29HREOO:MOVR2,#8REO1:C1RCSETBDQNOPNOPC1RDQNOPNOPNOPSETBDQMOVR3,#9RE1O:DJNZR3,RE10MOVC,DQMOVR3,#23RE20:DJNZR3,RE20RRCADJNZR2,RE01MOVR1,ADECR1DJNZR4,RE00RETDISP1AY:MOVA,29HMOVB,#10DIVABMOVB_BIT,AMOVA_BIT,BMOVDPTR,#NUMTABMOVRO,#4DP11:MOVR1,#250DP1OP:MOVA,A-BITMOVCA,A+DPTRMOVPO,A

10、C1RP2.1ACA11DIMSSETBP2.1MOVA,B-BITMOVCA,A+DPTRMOVPO,AC1RP2.0ACA11DIMSSETBP2.0MOVA,#OCHMOVCA,A+DPTRMOVPO,AC1RP2.3ACA11DIMSSETBP2.3MOVP0,#80HC1RP2.2ACA11DIMSSETBP2.2DJNZR1,DP1OPDJNZRO,DP11RETDIMS:MOVR7,#50DJNZR7,$RETDE1AY10:MOVR6,#20D3:MOVR5,#255DJNZR5,$DJNZR6,D3RETDE1AY125:MOVR6,#255D1:MOVR5,#255DJNZ

11、R5,$DJNZR6,D1RETDE1AY1S:MOVR7,#8D2:1CA11DE1AY125DJNZR7,D2RETNUMTAB:DB3FH,06H,5BH,4FHDB66H,6DH,7DH,07HDB7FH,6FH,77H,7CHDB39H,5EH,79H,71HEND第四章调试过程4.1 现象描述制作成功硬件产品后，我们进行硬件仿真调试。接通电源和地线数码管显示OO.C,然后数码管在误差内读出当前DS18B20所感应到的温度，我的检测结果是19.C。用手按住DS18B2O,数码管显示温度值升高。4.2 和预期目标的差距我调试了两次，第一次数码管没有显示，调试失败了。我回去认真检查了各种

12、会出现的原因的地方，发现原来我的AT89C51单片机接地线没有接地，导致单片机无法工作。修正回来后终于调试成功了。4.3 可以改进的地方，存在的不足等在硬件排版方面，我做的还不够完美，导线接了过多，容易造成一定程度上的短路现象发生。在焊接工艺方面，焊接点不够光泽鲜亮。第五章实训总结经过将近一周的努力，基于单片机AT89C51的实时温度测量系统实训顺利结束。我们进行了对DS18B20资料的查阅整理、软件设计，硬件焊接，产品调试等几个流程。基于AT89C51单片机的温度测量系统硬件电路设计方法、工作原理以及程序设计。利用PT1OO阻值随温度变化的特点,将其和其他三个电阻构成非平衡电桥,因而温度的变化可转化成电桥输出微弱电压信号的变化,电压信号经集成运放电路放大后送到A/D转换器,将模拟信号变换成效字信号,单片机根据输入量和设定量进行运算,将结果送到数码管显示,完成对温度的测量。该系统可实现对温度实时较精确的测量,测量范围为0-200C。温度采集显示系统的开发在很大意义上提高了生产生活的需要，便于生产中对温度的控制，有效的提高了生产质量。外围电路比较简单杂，测量精度较高，分辨力高，使用方便。温度检测是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节